A tecnologia automotiva autônoma está forçando um repensar dos sistemas elétricos dos carros

Jul 21, 2023

Você sabe como é frustrante quando você pressiona um botão ou gira um botão no carro e algo não funciona como deveria ou não funciona de jeito nenhum.

À medida que entramos na era dos veículos autônomos - muitos dos quais terão um sistema de 48 volts no trem de força - as falhas elétricas não podem acontecer. Uma câmera, radar ou unidade Lidar que funcione de forma intermitente ou pare de funcionar pode causar um acidente fatal, e um curto-circuito na bateria ou no motor elétrico de um veículo elétrico pode iniciar um incêndio.

Os engenheiros da Delphi têm estudado os gremlins elétricos em automóveis na estrada, observando os dados de garantia. É um esforço para entender onde e por que ocorrem as falhas e parte de um esforço em todo o setor para banir os problemas elétricos. A Delphi tem conversado com montadoras alemãs e francesas e, até o final do ano, poderá ter uma boa ideia de como os sistemas elétricos da próxima geração serão configurados.

Aqui está uma - aham - descoberta chocante da pesquisa da Delphi: os conectores não falham devido à corrosão causada pela umidade, terminais mal encaixados que se soltam durante a condução ou fios incorretamente dobrados ou danificados. Os conectores falham e derrubam os acessórios eletrônicos do veículo principalmente por causa de erros cometidos durante a montagem. A principal razão para a falha elétrica é porque ambas as partes do invólucro de plástico que contém os terminais dos fios não estão totalmente encaixadas, diz a Delphi.

Durante uma visita ao centro de tecnologia da Delphi ao norte de Detroit, perguntei a Glen De Vos, diretor de tecnologia da empresa, e Mary Gustanski, vice-presidente de engenharia da Delphi, como a indústria eliminaria problemas elétricos em veículos autônomos com trens de força de alta tensão .

Você pode pensar que a resposta é simples: Projete conectores de fios infalíveis e métodos de montagem perfeitos para que os chicotes elétricos não sejam maltratados.

É muito mais complicado do que isso. A próxima geração de veículos com recursos de direção autônoma e powertrains eletrificados pegará emprestado uma página do setor de aviação comercial e terá redundância incorporada em suas arquiteturas elétricas.

Isso significa que os sistemas críticos de segurança ainda funcionarão se houver uma interrupção de energia ou alguma outra falha.

E para fazer isso funcionar, basta colocar dois de tudo em um carro, certo?

Novamente, é muito mais complexo do que isso.

"Estamos gastando muito tempo agora com os OEMs desenvolvendo essas estratégias", diz De Vos. "Simplesmente duplicar tudo é muito caro, especialmente se você tiver que duplicá-lo de maneiras diferentes. É como dois esforços de desenvolvimento diferentes. Mas, fundamentalmente, é isso que devemos observar: como você fornece redundância e capacidade operacional de falha?"

Gustanski disse que a redundância é mais do que dois conjuntos de fios e componentes. São os computadores de bordo que podem detectar quando há uma falha em um computador e fornecer backup automaticamente.

"Para sistemas críticos de segurança, não queremos deixar o motorista preso", disse ela. "Nós [temos que] garantir que haja uma maneira de levá-lo aonde você precisa estar, talvez no modo limp-home. Portanto, na arquitetura elétrica do veículo, [podemos] ir para a computação centralizada, uma para segurança e outra para a arquitetura elétrica porque acabam se apoiando."

Peso e custo são dois grandes problemas com a adição de redundância. Mas a Delphi e outras empresas estão atacando essas questões.

No Chevrolet Volt de segunda geração e no mais recente Toyota Prius, por exemplo, os engenheiros da General Motors e da Toyota eliminaram a maior parte dos pesados ​​cabos de cobre instalando a eletrônica de potência dos carros diretamente na transmissão, onde os motores elétricos estão alojados.

A Delphi, disse Gustanski, está trabalhando em uma nova geração de fios leves de alumínio que também podem reduzir custos. Ela disse que o fio de alumínio, combinado com o isolamento de parede fina, pode reduzir o peso em até 40% em relação ao cobre.

Não há dúvida de que a Delphi e seus concorrentes e engenheiros da Ford, GM, Toyota, Daimler, BMW e outros lugares resolverão esses problemas e tornarão os veículos eletrificados autônomos confiáveis.